hypermesh柔性体教程altair教程.docx
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hypermesh柔性体教程altair教程
第一步：
导入模型：
第二步：
设置材料属性
（注意红圈之内的单位属性，可根据实际情况修改，此处不做修改）
第三步：
网格划分
（这里为实体网格，可以为四面体，也可以为6面体）
第四步：
提取面网格（命令：
tool-faces）
在components里面会有名字为faces的component，点击collector命令，选择update，选择faces（可以改变名称，这里后面的名称位skin）的component，点击update/edit
第五步；设置此component属性
注意上图中红圈的标记，要选择的
第六步：
创建刚性单元和刚性区域
这里有两个刚性区域，具体创建步骤不再详述
第七步：
创建loadcollectors
创建名字为aset的loadcollectors，此loadcollector为约束，在创建约束的时候使用nocard；
创建名字为cms的loadcollectors，此loadcollector定义模态，card=cmsmeth，然后点击create/edit，出现以下面板，进行编辑
第八步；创建约束
在global面板下将loadcol选择位ASET点击return
进入analysis面板，选择constraints命令，
选择刚性区域中心的两个节点，6个自由度根据需要来选择或者取消
点击create
第九步：
设置entityset
在analysis面板下点击entityset，name=skin，entity设置为comps，并选择skin（faces）
点击create，创建entityset
第十步：
设置loadtypes
在analysis面板下选择loadtypes，进入loadtypes面板，将constraint=设置为ASET
第十一步：
创建载荷步
在analysis面板下选择subcase命令，按照下图设置载荷步
CMSMETH选择前面创建的CMS
第十二步：
设置控制卡片
在analysis面板下选择controlcard命令，进入控制卡片设置面板
点击DISPLACEMENTS-RETURN设置结果的位移输出；
点击DTI_UNITS设置单位
点击next
选择STRAIN命令，进入如下面板
将STRAIN_OPT设置为PSID，双击PSID选择SKIN
以同样的方法设置STRESS控制卡
如果需要其他的设置，可自行选择。
第十三步：
计算
点击optistruct命令，计算。
计算完成后可得到含有柔性体的H3D文件，此文件可直接用于motionview中的柔性体计算
第十四步：
生成MNF文件
打开MOTIONVIEW，在Flextools下面选择FlexPrep命令
按照上图设置运行，即可得到MNF文件
ansys和ADAMS柔性体转化问题的详细步骤
autoflex
关于patran输出mnf文件若干问题总结
12.模态分析关键步骤：
1K9L:
M/@3U%|8t-C1.创建一个loadcollector,cardimage选择EIGRL（LANCZOS方法）。
2.创建subcase，type为normalmodes,method选中刚才创建的loadcollector。
）H&X3P!
K;v7`&y3.在controlcards的sol选择nomalmodes，param中选择autospec,如果想生成op2文件，把post也选上
4.导出成bdf文件，启动nastran进行分析。
%w,P:
`4M0{ v0]7}（A:
v13.template和profile（即在hw8.0里选择preferences，然后选择userprofiles）是不同的。
+Q:
l7B;A"g#S3]14.hw8.0划好网格模型如何导入到ansys
（K#d:
{,W _:
n4n将template设置成ansys:
file->load->template
将userprofile设置成optistruct.先将网格划好。
划完网格后，将userprofiles设置成ansys
9t0S'L8X X!
z6@9_创建单元材料属性：
记得要选择creat/edit,然后在cardimage里选择要设置的密度，exx,nuo等。
;V8?
（p!
m#W4T将component更新一下
-K'B/Y;a2N-a退回到geom，选择ettypes选择跟ansys对应的单元类型。
4} L!
`6d/o8n1S#`最后export
15.其实各种CAE前处理的一个共同之处就是通过拆分把一个复杂体拆成简单体。
这个思路一定要记住，不要
.?
!
a6`6E0Z.~上来就想在原结构上分网，初学者往往是这个问题。
16.圆柱相贯是比较难划分的，但是也还是有技巧的。
首先因为模型时对称的，所以一定要把最基本的部分找
）L&j-w3`,l q'C&H&A
出来，拆分成1/4，1/2模型，这样才能更好的观察交接面的位置，以及相交情形。
这一点不仅对圆柱划分有
9o9~9g3O:
a1y-|4[
:
~#a-l*J*L%D:
M3P5|4|用，对于其他的模型，只要是对称的一定要分开。
画好之后用reflect。
这样一是方便画网格，二是保证模型
的准确。
画图一定要在相交处将模型分开，就是说找出几个图形共同拥有的点，线，面。
这是相当重要的。
4D6\#z"j;H!
Y#P8T
然后在这些地方将整个模型分开。
如图所示，还有一些地方没有标出。
找出点，线是为了模型拆分，找出面
是为了划网格。
因为模型是两两相交，所以一定可以找出两个图形所共有的面，找出之后才能开始画网格。
;p C+e$F4I/B
9v+c"h3d0M8|6b4r文章中有承上启下的句子或段落，模型中也有承上启下面。
只有找出这样的面，你才能画，否则你是画不出
+T4n&q.b5\/C$E的。
共享的面都是承上启下，承前启后的，这样找出之后，才可以衔接两个圆柱的节点。
用solidmap就可以
&O1_$f%F（a7@!
j
实现了。
当然可能有些图的共享面并没有图示中的明显，这就要自己做了。
画网格要先画交接的部分，这样
（s!
[;Y1`4x+t8h&H/c
R5d$K$C,k7R+U$F;O才能很容易的保证节点的连续。
此外，要画网格，就一定要找出两两共享的面。
这个面可能没有，这就要自
5`&m1l j:
J&m
:
`6]2N*e3F!
^/k己做出来。
因为两个形体相交，肯定会有交线，把这些交线找出来，面就做的差不多了。
很多时候需要自己
+D/K*C6_（G&H
添加一些线条的。
8_*s$]）N5X:
I5E17.并不是节点越多越好，高密度的网格能带来计算精度的提高，但是采用适当的单元类型才是最重要的
+l%`#Z6C4}#t&T5Y
18.Hypermesh是一个通用的前处理器，可以适应不同的求解器的需要。
可以中途更换其他模板,但是不建议这
2{/k6\（z*a样做,因为不同求解器对于单元类型,载荷,以及材料的定义相差比较大,没法自动把所有的东西一一对应的
给你转换过去.通常情况下,中途切换模板,意味着除了节点和单元保留外（载荷有时候可以转换过去）,其他的
5\&[$J,].`%|2p'H/t:
u
东西,譬如单元类型,接触,材料等,几乎全部都要重新定义.
19.选择nodes是有个bysets
by……是采用什么方式进行选择
:
v8Q4l8@9f）y"G!
J）I5t（g#Q,Jset是集合
1.如果一些节点/单元需要反复选用，可以选中后放到一个set中，以后要用的时候随时可取，省得每次重复
（O&g#r"k C9Y.n-B选择。
.u.w,Y6G）G%F4{1]）Z*G5}2.个人习惯，我通常把要约束的节点先放到一个set中，施加约束的时候byset
3.在创建Cerig的时候，把所有的slavenode放到一个set中备用。
.d"m%e-h（t'p4.以ANSYS为例，有一些特殊的操作，在hypermesh中不好处理，需要在ansys中处理。
但是，hm导出的有限
元模型导入到ansys后，没有几何，如果想选择某些节点或单元进行操作，将会非常地困难，尤其是结构复杂
%v（X7h0x;}'g;a;Z7E+v
6a:
P2J9\:
F-v+_的时候。
5M8B1m7g"y/U/l5如果事先定义好了set，在ansys中，会自动转变为ANSYS中同名字的component，这样选择对象的操作起来就
方便多了。
5H3e"a#a6z（~8{（d3E$I+s
!
Z0Y-V;Z6I,m/H20.ansys中设置加载方式是通过KBC关键字.
&b&B6F/j*j!
w你在hypermesh里面设置KBC就可以了
+|1R;G（o*d6e在controlcard里面找.
0p4]+U$G:
Z*f:
J-c-V"[:
q*V$X21.2D网格没问题，3D网格也没问题吗？
%{&{8}$E5D9i2D里网格没问题了，solidmap后，3D的网格不一定没问题,这要分两种情况:
a.如果就一个简单体,那肯定没问题；
;A#F8?
6t1B9Db.但复杂体就不行，比方说如果你在划一个复杂的体,一般你会切成很多块,每一块都是一个体,每一个体的
-E6y3I9P,h6q/K
.y（[;m8Y#L-w$?
;t/t S,Z2D网格没问题,但他们连在一起3D网格可能就有问题,可能存在缝隙，所以在你做复杂体的时候在solidmap
%K2G!
] m'E5y4g"]6i）?
#{
&p）g#~*o7C0Zpanel下每划一个体的网格都要点下这个面板右边的按扭eqvilance,这样就能保证体没问题。
/Q o9S.}3p*B,Z22.组合多个载荷（8.0版本）
E3s/x"G+s!
I9f9E创建一个loadcollector;cardimage选LOAD;
点击create/edit;
6\*c$^$@6`7d,r把下面的load_num_set改成你所要组合的载荷的数目；
s一般默认为1,s1
（1）也填1.S1,S2为放大倍数
6U;`6}7F,}3{5?
8^
dload最好是同类型的载荷
T$m%U/U"p F（a
23.设置初始速度的card：
invelb
.Z1|2T'@.L+k/G4u.R24.创建table的时候，txt的值要按照（x,y）的顺序，一个值接着一个值输入。
$^（l+u2p3O2N&t:
~#b25.理论上模型的固有频率应该是无穷阶的，由于简化成有限单元组成的模型，其固有频率的数量应该等于节
7f,T-J1@&G%f（Z$h/`点自由度之和减去约束自由度之和。
一般前几阶固有频率最重要，求解的精度也比较高。
求解的阶数大到一
1w+K9}2v p$D
定程度就没有意义了，因为根本算不准，也没有必要考虑。
固有频率显示的是模型自身的特性，了解它可以
8q2S+p/?
/C
用来分析模型的振动响应，优化模型或激振频率，避免共振。
每一阶次的固有频率都会对应一个模态振型,理
']（?
'{9F5E2l.v论上无穷多的固有频率就对应有无穷多的振型.如果其中某些相邻阶次的固有频率对应的振型是一样的话,那
么就很可能产生自振.如果一个零件的某阶频率和接触的其它零件的某阶频率接近,振型相似,那么就很可能形
6{:
K&o H0H E8X
成共振.这些就是模态分析所关心的结果
26.三角形单元为什么精度差
三角形单元的形函数是简单的线性插值函数,导致三角形单元是常应变/应力单元.也就是说,每一个三角形单
元内部,应力,应变处处相等,所以,三角形的计算精度是很粗糙的.
!
}:
d/k%n9M"o9j5h0k27.对于瞬态分析，必须将复数形式的阻尼阵转化为实数，因此就要通过一般简化将结构阻尼转化为对应的粘
.b$],R8I）q3S3G:
k3E性阻尼。
'B's0w9U5D,q结构阻尼是在物理坐标系下而模态阻尼应该是在模态坐标系下的。
在直接频率响应分析中需要输入结构阻尼
"]）{8J'_ d（E
系数,模态阻尼系数用于模态频响。
5q0v8b,`/^!
o9D4{7NW3实际上是一个圆频率
瞬太响应分析的时候会将结构阻尼转化为粘性阻尼
W3对应总体结构阻尼的转换
W4对应单元结构阻尼的转换
例如：
某激励在某段时间内的频率为２５０Hz
则W3=2*3.14*250=1570
）G0\,g;~:
S!
U.n&i9c.?
"ow=2πf
6J$r*r5n I7\9u:
j
#F/k#i（Q!
_!
u0L模态阻尼系数好像一般1％－5％吧
.s（M6i.K%C3C实际中需要测试得到，如果只是一般的计算，1％－5％足够了。
28.如何判断结果
9Q#^%]4e/^材料力学等理论的东西要多考虑一下，和计算结果对比。
另外，不确定的时候可以改变单元网格密度等多算
几个模型，相互验证。
"~7l9@3r%b U*K29.删除临时节点的方法
4]9C:
\6]（yshift+f2
.y!
~3]2K'U!
d1x或者先在preferences切换成hypermesh，然后在geom下面有一个tempnodes。
在那里可以删除临时节点。
1C,i+H*[8B*o8p*c;R
30.拓扑优化参数设置
8o-T5z'z/pTheMINDIMvaluemustbelargerthanthisaverageelementsize。
这个averageelementsize用f4测
出nodes的小距离。
5h;{-T6R,Y
D1D3C8b3S8e+k.u）p31.添加扭矩
%]%|;F9R5D9r在旋转圆柱面的两个端面创建新的node，然后用rigid把两个node连接起来。
两个node也要余端面的node用
$S!
[,Y5m8t#W#E
-t&L;p-x$w&z1_8b）z-Wrigid连接起来。
5C5G）X$M,X'H,N扭矩的方向符合右手法则，旋转自由度用dof4,dof5,dof6表示。
32.选中的dof（i）表示自由度被约束，没有被选中的dof是可动的。
6F-R'L%{6K+Q
$H%m/~.]7i8c）l!
x#J33.优化设计的时候，可以将可设计区域和不可设计区域放在两个不同的component里。
34.如果你要对面进行分割，利用geom—〉surfaceedit—〉trimwithnodes或trimwithlines或trim
-k:
A+i）o）C.}!
W-u/P.d
.a*O"p.}2u7h1g-E#i$owithsurfs/plane对面进行分割；
&x7K:
P8P1{6z如果你的几何模型是体模型，你可以利用geom—〉solidedit—〉trimwithnodes或trimwithlines或
9[（g"p2Q&H&N
trimwithplane/surf工具对体进行分割。
6M.a）Z o7x"N#a分割实体的时候注意选择节点的顺序
+M1G5`"W6r
35.分割后划分如何保证单元的连续性？
边界上保证种子点数一样，多次划分网格后要用edge来查找freeedge，给定公差，就可以进行缝合
equivalence了。
）F/I7u+s1E/K-y8B6h1z
合并节点，我想有三种做法：
3h4],r"m"\直接用equivalence，但是仅限于节点间的距离小于最小单元尺寸的20％，否则容易引起单元的畸变；
二，用replace，挨个节点挪动（快捷键F3）；
&~-U9G#~5[.Y"s+~三，两排节点差不多距离时，可以先用translate整体移动节点，然后再equivalence，相当于批处理。
&p;F%Q"@）K
36.关于faces和edges的联合使用
.|（D9t;t/u0t$F*C3|）U-e算是抛砖引玉吧。
2I!
I（k8y3~7G（i,l在检查三维实体单元节点一致的时候，先检查edges
再把三维实体单元生成表面（faces）
然后再对生成的表面进行edges的检查。
可以检查内部的节点。
不知道这个方法有没有太多的问题，欢迎大家讨论。
3R（i4j&@'L'w
$f/K b7d8f8W.M对有的三维单元来说，先生成face再检查其edge，一般来说就可以了，但是如果当模型中如果内部有一个闭
7b2L6]"I.B;z
合的空心的话，检查face的edge是检查不出错误的，这时，要检查face的法向，只有这样，才能真正的检
查错误。
@'W'B5i1`#d:
E
7}:
|#i I.x5C6R2Vfindface可以用来检查体网格内部是否存在缝隙。
使用findface,可以抽出一个封闭面网格，如果模型内
3B;a6G7[+@1E-s
-e9T3B9K（u4o&A）e部存在缝隙，则在封闭面网格中存在面网格。
findedge主要用来检查面网格模型是否封闭，为生成体网格作准备。
如果一个面网格模型不存在freeedge
_.P-^;G5t&];Z（p和Tconnect.就能判定这个网格是一个封闭的面网格。
（N6K7X#H）p;m*Q7H4m8b
3F,c）z-O-O0dfreeedge只是是用来检查面网格的，对于体网格，直接从体网格的freeedge看不出来什么问题,
对于体网格，应该先findface,找到其表面的face单元，然后再查找face单元的freeedge和T-
.Y,[&f*G$m8Z2{!
y3i-_1L
connection.
U8J$J&C4E
+b"l#K;c8|,e.j%b另外,在edges中设置tolerance时，我先是在checkelements下点length，找到单元最小边长，然后设置的容
差尽可能靠近最小单元边长的大小，这样就能保证发现所有的有问题的node。
一般的原则是：
tolerance一般设置在普通单元大小的20%到40%左右比较好，但要注意最小单元的尺寸，不要
超过最小单元的尺寸
1U;Z8S+k#A'i3F$E3W
.@2@#U!
U%v O37.在hypermesh里面怎么找重心？
在保证你的模型有材料的前提下,
在POST或CHECKS下SUMMARY中LOADNASTRAN中的CTR-OF-GRAVITY
8J$S3?
:
|8e$}.`
+o6k$P'e-u+C;w.[这样只是找到重心的坐标
"@4e（~9f.^用个F8 TYPEIN坐标值就可以了
3d+U.e$A9d.~$l/p2w
!
N"p#v._1`*t7f5h8u-^38.8.0版本
）p（l*P1a-y:
n!
P"D多个不同类的组合，先在preferences里先设置成hypermesh，设置完后在bc面板里创建subcase，这里创建
9D&F'C2E&R%|&{#X
subcase可以同时选择多个载荷。
设置完subcase后，再将preferences里再设置成optistruct。
39.关于单元选择
关于选择单元，一般来说应该这样考虑，首先你对要分析的对象工作状态要分析清楚，了解各个零件的受力
9T#@,`5V3r*J4_'_
形式，同时根据有限元里各个单元性质，也就是各个单元的受力情况来选择合适的单元，选择的单元要能够
模拟了要分析的问题，从这方面检验，比如轴，传递扭矩，单元一定要有抗扭刚度，如果还有可能出现纵向
&s2t,G.F.w*J%G$u
变形，那么就得相应有拉压刚度，轴的支撑比较长的时候，往往旋转时会出现回旋运动，这时还得考虑单元
$k;S3_"^"@
-R（b/G7S7n$D0n$]:
}'|有弯曲刚度等等，镗刀受力更加复杂，同时形状也不规矩，所以适合选择块单元模拟...
/W"T+e$i（u6v（s9g.b（I
结构承载时，由于结构的材料特性将存在变形。
倘若采用结构有限元方法进行数值模拟，那么就要准确地判断出剖分的各个单元的受力与变形的情况；另一
!
r9Z2d!
@ p,d"C
5_+I6B8Q6m&l+y方面，对现有的单元类型能够很好的掌握，比如，梁是一维抗弯、杆是一维抗拉、膜是二维抗拉、板是二维
抗弯和壳是抗拉抗弯...，这样根据结构的
升级会员 